Устройство для определения перетоков воды в затрубном пространстве буровой скважины

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 3(дц G О1 V 1/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3309967/18-25 (22) 29.06.81 (46) 15.04.83, Бюл. М 14 (72) В.А. Антонян, В.Б. Ианевич, В.Г. Рыгалин, Д.А. Гречинский и В.А. Клочко (71) Научно-исследовательский институт интроскопии и Проектно-конструкторское и экспериментально-наладочное бюро "Иашлегпищепромпроект" (53) 550.83(088,8) (56) I Заявка Франции М 2307120, кл. Е 21 В 47/12, опублик.. 1976..

2. Авторское свидетельство СССР

N 672589, кл. G 01 V 1/40, 1977 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

llEPET0K08 ВОДЫ В ЗАТРУБНОМ ПРОСТРАНСТВЕ БУРОВОЙ СКВАЖИНЫ, .содержащее чувствительный элемент, расположенÄÄSUÄÄ1012.170 ный в герметичном корпусе и подключенный к усилителю, регистратор, инерционный элемент, жестко связанный с чувствительным элементом и через упругий подвес - с корпусом, и звукопровод, жестко связанный с кор- . пусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствитель- . ности устройства и точности определения места перетоков воды в затрубном пространстве буровой скважины, звукопровод выполнен цилиндрическим и снабжен четырьмя подпружиненными трубчатыми звукопроводами с вращающимися звукосьемниками, а между усилителем и регистратором включены до-. gc полнительно введенные в устройство блок полосовых фильтров и соединенный с ним электронный компенсатор помехи. 1012170

Изобретение относится к инженерногеологическим исследованиям, а именно к устройствам для определения мест перетоков воды из одного водоносного слоя в другой в затрубном пространстве буровой скважины.

Известно устройство для определения мест перетоков жидкости в процессе бурения посредством передачи акустического сигнала по столбу про-. мывочной жидкости, содержащее преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, расположенный в герметичном корпусе и соединенный через усилитель с.регистратором (l ).

Недостаток этого устройства состоит в том, что возбудитель ультразвуковых колебаний находится на значительном расстоянии от. приемника, что приводит к существенному затуха нию уль гразвука в столбе промывочной жидкости и, следовательно, к снижеwe точности, в частности, при выявлении мест перетоков воды из одного слоя в другой в затрубном пространстве скважины. Кроме того,:это устройство имеет высокую чувствительность к помехам.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство для проведения шумового каротажа в буровой скважине, содержащее чувствительный элемент .- преобразователь механических колебаний в электрический сигнал, расположенный в герметичном корпусе и соединен-, ный через усилитель с регистратором, инерционный элемент, жестко связанный с известным элементом и через упругий подвес - c корпусом, и звукопровод, жестко связанный с корпусом 21.

Недостаток этого устройства состоит в том, что вследствие наличия стыковочных переходов между трубами в скважине и неидеальности внутренних поверхностей в трубах скважины звукопровод устройства не имеет надежного контакта с трубой буровой скважины и поэтому не обеспечивает высокой чувствительности при обнаружении мест перетоков жидкости из одного водоносного слоя в другой в затрубном пространстве. Кроме того, регистрация. результатов шумового ка.ротажа ведется на фоне помех от соударения звукопровода устройства с трубой и других ударных и вибрационных процессов, что снижает точность нахождения мест перетоков из-за ложных срабатываний аппаратуры.

Цель изобретения - повышение чувствительности устройства и точности определения мест перетоков воды в

;=,ëTðóáíoì пространстве буровой сква>«ины.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения пере.токов воды в затрубном пространстве буровой скважины, содержащем чувствительный элемент, расположенный в герметимном корпусе.и.подключенный к усилителю, регистратор, инерционный элемент, жестко связанный с чувствительным элементом и через упругий подвес - с корпусом, и звукопровод, жестко связанный с корпусом, звуко20

0 провод выполнен цилиндрическим и снабжен четырьмя подпружиненными трубчатыми звукопроводами с вращающимися звукосъемниками, а между усилителем и регистратором включены дополнительно введенные в устройство блок поло-. совых фильтров и соединенный с ним :электронный компенсатор помехи.

На чертеже показано схематичное изображение устройства.

Устройство для определения перетоков. воды в затрубном пространстве буровой скважины содержит чувствитель-. ный элемент 1, инерционный элемент

2, упругий подвес 3, корпус 4, жестЗ ко связанный с корпусом цилиндрический звукопровод 5, с которым связаны подпружиненные пружинами 6 трубчатые звукопроводы 7 с вращающимися звукосьемниками 8.

40 Чувствительный элемент 1, соединен через усилитель 9 с одним входом блока 10 полосовых фильтров, к другому входу которого подключен электронный компенсатор помехи 11, а выход

45 блока 10 полосовых фильтров подключен к регистратору 12.

Инерционный элемент 2 связан с цилиндрическим корпусом 4 через упругий подвес 3. С помощью упругого подвеса 3 осуществляют вывешивание инерционного элемента 2 и ориентирование чувствительного элемента 1 по направлению чувствительности. Чувствительный эле55 мент 1 представляет собой пьезоэлектрическую пластину, расположенную на металлической пластине, упруго зажатой между двумя частями инерционного элемента 2. Инерционный элемент 2 че3 1 012170 . 4 рез. зонд связан с цилиндрическим зву- том 1. При этом на гранях пьезоэлекткопроводом 5, который при опускании . рической пластины чувствительного эле. в скважину через трубчатые звукопрово- мента 1 появляются электрические зады 7 со звукосъемниками 8 контактирует ряды, которые снимают с поверхности по образующей с внутренней поверх- пластины с помощью металлизированных ностью трубы. Цилиндрический звуко- обкладок и по линии связи .передают провод 5 и трубчатые звукопроводы 7 ., на усилитель 9, расположенный íà послужат для передачи механических коле.- верхностй. После усиления сигнал по-, баний стенок трубы скважины чувст- ступает на один из входов блока 10 вительному элемейту, 1. Массу инерцион.io полосовых фильтров. фильтры выделяют ного элемента 2 выбирают, исходя из спектральные составляющие шумовых

:максимальной чувствительности чувст- сигналов. Гармонические составляющие, вительного элемента 1 к характерным обусловленные качением вращающихся шумам скважины. звукосъемников, и низкочастотные соУстройство работает следующим об- .3s ставляющие шума, обусловленные неразом. идеальностью внутренней поверхности

Для определения мест перетоков во- ствола скважины, устраняют путем ды в затрубном пространстве буровой электронной компенсации, осуществскважины в ее ствол опускают корпус 4 ляемой с .помощью электронного компен с чувствительным элементом 1 и цилинд- в сатора помехи 11, включенного ко вторическим и трубчатым звукойроводами 5 . рому входу блока 10. Электронный ком" и 7. При этом подпружиненные трубча- пенсатор помехи 11 выполнен в виде тые звукопроводы 7 катятся по внут- диодного ограничителя, управляемого ренней поверхности трубы скважины за напряжением от опорного источника. счет вращающихся звукосъемников 8. и, Блок 10 полосовых фильтров позво-.

При опускании корпуса 4 устройст .ляет. выделить шумовые сигналы от пе, ва а чувствительным элементом 1 про- ретоков воды в определенной полосе искодит непрерывная. запись и измере- частот, характерной для .шумов в сквание шумов скважины.: Шумовые колеба- жине, которые затем измеряются и .зания стенок трубы за счет перетоков . Зв писываются регистратором 12. воды из одного водоносного слоя в устройство позволяет обнаруживать другой через трубчатые и цилиндри- . места перелива воды с высокой точческий звукопроводы 7 и 5 передают- ностью, до долей метра и тем самым ся инерционному элементу 2, связан- повысить эффективность. ремонта сква-. ному упруго с чувствительным элемен- жины..1012170

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2754/56 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Журавлева

Редактор M. Товтин Техред И. Кощтура КорректорЛ "ок ан